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Campo Magnético


   Campo Magnético; Experimento de Oersted;
   Representação gráfica do campo magnético;
   Campo magnético criado por uma corrente
   elétrica; Espira circular; Solenoide.




                                         Prof. Ary de Oliveira
Campo Magnético ( B ) – (Parte I)

  Semelhante ao campo elétrico ( E ) a indução magnética
  ou campo magnético ( B ) criada por um ímã ou fio
  percorrido por corrente elétrica gera uma região ao seu
  redor que está sujeita aos efeitos magnéticos.




  No interior do ímã, as linhas de campo vão do polo sul
  para o polo norte.

                                                Prof. Ary de Oliveira
Campo Magnético ( B ) – (Parte II)

  Campo Magnético é toda região do espaço em torno de
  um condutor percorrido por corrente elétrica ou em torno
  de um ímã, nesse caso devido a particulares
  movimentos que os elétrons executam no interior dos
  seus átomos.
  A fim de se caracterizar a ação do campo, associa-se a
  cada ponto do mesmo um vetor, denominado vetor
  indução magnética (ou vetor campo magnético) e
  indicado por B . Uma agulha magnética colocada num
  ponto do campo orienta-se na direção do vetor B daquele
  ponto. A unidade da intensidade do vetor B denomina-se
  tesla (T) no Sistema Internacional.

                                                Prof. Ary de Oliveira
Campo Magnético ( B ) – (Parte III)

  Linha de indução (ou linha campo) é toda linha que, em
  cada ponto, é tangente ao vetor B e orientada no seu
  sentido. As linhas de indução saem do polo norte e
  chegam ao polo sul.




                                     Imagem: SEE-PE, redesenhado a
                                     partir de imagem de Autor
                                     Desconhecido.
                                                                     Prof. Ary de Oliveira
Campo Magnético ( B ) – (Parte IV)

               Campo Magnético Uniforme
  É aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a
  mesma direção, o mesmo sentido e a mesma
  intensidade. As linhas de indução (ou linhas de campo)
  de um campo magnético uniforme são retas paralelas
  igualmente espaçadas e igualmente orientadas.




                                   a partir de imagem de Autor
                                   Imagem: SEE-PE, redesenhado

                                   Desconhecido.
                                                                 Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 01

  (AFA – 1997)




                          Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 01

  (AFA – 1997)




                          Prof. Ary de Oliveira
Experimento de Oersted – História

  No século XIX por volta de 1820 o cientista dinamarquês
  Hans Christian Oersted percebeu experimentalmente
  que a corrente elétrica cria ao seu redor um campo
  magnético.




  Quando circuito está aberto, a agulha da bússola fica
  paralela ao condutor. Fechando-se o circuito, a agulha
  da bússola sofre um desvio.

                                                Prof. Ary de Oliveira
Experimento de Oersted – Conclusão

  A partir do experimento mostrado no slide anterior
  Oersted concluiu que:
  Uma corrente elétrica cria ao seu redor um campo
  magnético.




                                           Prof. Ary de Oliveira
Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte I)


  Apontando para Direita   Apontando para Esquerda



  Apontando para Cima      Apontando para Baixo



  Entrando na Folha        Saindo da Folha
      X   X   X   X
      X   X   X   X
      X   X   X   X



                                               Prof. Ary de Oliveira
Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte II)


  Para facilitar o entendimento e memorizar a
  representação do campo magnético entrando ou saindo
  da folha é muito bom fazer uma analogia com uma
  flecha.




                                               Prof. Ary de Oliveira
Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte I)


   O experimento de Oersted já nos mostrou que a
   corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético
   e podemos saber para onde ele aponta adotando um
   procedimento conhecido com Regra da Mão Direita.




                                                  Prof. Ary de Oliveira
Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte II)


   A regra da mão direita consiste em imaginar que se
   está segurando o condutor com a mão direita,
   envolvendo-o com os dedos e mantendo o polegar
   apontando para o sentido da corrente. O sentido das
   linhas de campo (ou linhas de indução) é dado pela
   indicação dos dedos que envolvem o condutor.




                                                  Prof. Ary de Oliveira
Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte III)


   As linhas de campo (ou linhas de indução) de um
   condutor retilíneo são circulares e concêntricas ao fio
   por onde a corrente elétrica passa e estão contida em
   um plano que é perpendicular ao fio condutor.




                                                   Prof. Ary de Oliveira
Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte IV)


   Se observarmos o condutor por ângulos de visão
   diferentes veremos que o vetor campo magnético ( B )
   pode assumir posições diferentes. Conforme podemos
   notar na ilustração a seguir:




                                                 Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 02

  (CFSB – 2010.2)




                          Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 03

  (AFA – 1997)




                          Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 03

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                          Prof. Ary de Oliveira
Espira Circular (Parte I)

  Considere um espira circular de centro O e raio R,
  percorrida por uma corrente de intensidade i.
   O vetor Indução Magnética ou Campo
   Magnético ( B ), no centro O da espira,
   tem as seguintes características:
     Direção: Perpendicular ao centro da
   espira;
     Sentido: Dado pela Regra da Mão
   Direita;
     Intensidade: Seu cálculo veremos
   posteriormente com a Lei de Biot-
   Savat.
                                             Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 04

  (CFSB – 2011.2)




                          Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 05

 (CFSB – 2002.2)
 Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de
 corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos
 condutores. Em cada situação está representado o vetor
 campo magnético perpendicular ao plano da folha de
 papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com
 base nestas informações, assinale a figura correta.




                                                 Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 05

 (CFSB – 2002.2)
 Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de
 corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos
 condutores. Em cada situação está representado o vetor
 campo magnético perpendicular ao plano da folha de
 papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com
 base nestas informações, assinale a figura correta.




                                                 Prof. Ary de Oliveira
Espira Circular (Parte II)

  Como vimos no início dessa aula externamente aos
  ímãs suas linhas de campo (ou linhas de indução)
  orientam-se do polo norte para o sul. Isso também
  ocorre com as espiras percorrida por corrente elétrica,
  onde a face que entra as linhas de campo é o polo sul e
  a face que ele sai é o polo norte.




                                                Prof. Ary de Oliveira
Espira Circular (Parte III)

  Representação dos polos em uma espira circular:




                                               Prof. Ary de Oliveira
Espira Circular (Parte IV)

  A seguir apresentaremos duas regras que auxiliam na
  identificação dos polos de uma espira circular.
  1ª Regra:




  Quando as “pernas” do S acompanham as setas que
  indicam o sentido da corrente temos um polo sul. Ou
  quando as “pernas” do N acompanham as setas que
  indicam o sentido da corrente temos um polo norte.

                                             Prof. Ary de Oliveira
Espira Circular (Parte V)

  2ª Regra:




  Quando olharmos de frente para uma das faces da
  espira e a corrente estiver no sentido anti-horário
  temos um polo norte. Porém, quando olharmos uma
  das faces da espira e a corrente estiver no sentido
  horário temos um polo sul.

                                             Prof. Ary de Oliveira
Solenoide

  O solenoide é um dispositivo construído de um fio
  condutor enrolado em forma de espiras não justaposta.
  Esse dispositivo elétrico também recebe o nome de
  bobina longa ou eletroímã.




  OBS.: As regras para determinação dos polos da espira
  circular também se aplicam ao solenoide.

                                              Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 06

  (CFSB – 2009.2)
  No Laboratório de Física da EEAR, colocou-se uma bússola sobre a mesa.
  Após a agulha magnética ter-se orientado com o campo magnético
  terrestre, aproximou-se um eletroímã desligado, como mostra a figura.
  Supondo que nessa distância, depois que a chave for fechada, o campo
  magnético gerado pelo eletroímã seja mais intenso que o campo
  magnético terrestre.
  Assinale a alternativa correspondente à nova orientação da ponta escura
  da agulha magnética.




                                                              Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 07

  (CFSB – 2013.2)
  Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que
  estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.




  Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a
  chave e energizar o solenoide.
  a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola.
  b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola.
  c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão
  por influência do campo magnético terrestre.
  d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o
  campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo.



                                                                                    Prof. Ary de Oliveira
Exercício de Fixação 07

  (CFSB – 2013.2)
  Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que
  estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.




  Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a
  chave e energizar o solenoide.
  a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola.
  b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola.
  c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão
  por influência do campo magnético terrestre.
  d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o
  campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo.



                                                                                    Prof. Ary de Oliveira
Fim!




       Prof. Ary de Oliveira

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Campo magnético

  • 1. Campo Magnético Campo Magnético; Experimento de Oersted; Representação gráfica do campo magnético; Campo magnético criado por uma corrente elétrica; Espira circular; Solenoide. Prof. Ary de Oliveira
  • 2. Campo Magnético ( B ) – (Parte I) Semelhante ao campo elétrico ( E ) a indução magnética ou campo magnético ( B ) criada por um ímã ou fio percorrido por corrente elétrica gera uma região ao seu redor que está sujeita aos efeitos magnéticos. No interior do ímã, as linhas de campo vão do polo sul para o polo norte. Prof. Ary de Oliveira
  • 3. Campo Magnético ( B ) – (Parte II) Campo Magnético é toda região do espaço em torno de um condutor percorrido por corrente elétrica ou em torno de um ímã, nesse caso devido a particulares movimentos que os elétrons executam no interior dos seus átomos. A fim de se caracterizar a ação do campo, associa-se a cada ponto do mesmo um vetor, denominado vetor indução magnética (ou vetor campo magnético) e indicado por B . Uma agulha magnética colocada num ponto do campo orienta-se na direção do vetor B daquele ponto. A unidade da intensidade do vetor B denomina-se tesla (T) no Sistema Internacional. Prof. Ary de Oliveira
  • 4. Campo Magnético ( B ) – (Parte III) Linha de indução (ou linha campo) é toda linha que, em cada ponto, é tangente ao vetor B e orientada no seu sentido. As linhas de indução saem do polo norte e chegam ao polo sul. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Prof. Ary de Oliveira
  • 5. Campo Magnético ( B ) – (Parte IV) Campo Magnético Uniforme É aquele no qual, em todos os pontos, o vetor B tem a mesma direção, o mesmo sentido e a mesma intensidade. As linhas de indução (ou linhas de campo) de um campo magnético uniforme são retas paralelas igualmente espaçadas e igualmente orientadas. a partir de imagem de Autor Imagem: SEE-PE, redesenhado Desconhecido. Prof. Ary de Oliveira
  • 6. Exercício de Fixação 01 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  • 7. Exercício de Fixação 01 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  • 8. Experimento de Oersted – História No século XIX por volta de 1820 o cientista dinamarquês Hans Christian Oersted percebeu experimentalmente que a corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético. Quando circuito está aberto, a agulha da bússola fica paralela ao condutor. Fechando-se o circuito, a agulha da bússola sofre um desvio. Prof. Ary de Oliveira
  • 9. Experimento de Oersted – Conclusão A partir do experimento mostrado no slide anterior Oersted concluiu que: Uma corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético. Prof. Ary de Oliveira
  • 10. Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte I) Apontando para Direita Apontando para Esquerda Apontando para Cima Apontando para Baixo Entrando na Folha Saindo da Folha X X X X X X X X X X X X Prof. Ary de Oliveira
  • 11. Representação Gráfica do Campo Magnético (Parte II) Para facilitar o entendimento e memorizar a representação do campo magnético entrando ou saindo da folha é muito bom fazer uma analogia com uma flecha. Prof. Ary de Oliveira
  • 12. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte I) O experimento de Oersted já nos mostrou que a corrente elétrica cria ao seu redor um campo magnético e podemos saber para onde ele aponta adotando um procedimento conhecido com Regra da Mão Direita. Prof. Ary de Oliveira
  • 13. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte II) A regra da mão direita consiste em imaginar que se está segurando o condutor com a mão direita, envolvendo-o com os dedos e mantendo o polegar apontando para o sentido da corrente. O sentido das linhas de campo (ou linhas de indução) é dado pela indicação dos dedos que envolvem o condutor. Prof. Ary de Oliveira
  • 14. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte III) As linhas de campo (ou linhas de indução) de um condutor retilíneo são circulares e concêntricas ao fio por onde a corrente elétrica passa e estão contida em um plano que é perpendicular ao fio condutor. Prof. Ary de Oliveira
  • 15. Campo magnético criados por corrente elétrica (Parte IV) Se observarmos o condutor por ângulos de visão diferentes veremos que o vetor campo magnético ( B ) pode assumir posições diferentes. Conforme podemos notar na ilustração a seguir: Prof. Ary de Oliveira
  • 16. Exercício de Fixação 02 (CFSB – 2010.2) Prof. Ary de Oliveira
  • 17. Exercício de Fixação 03 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  • 18. Exercício de Fixação 03 (AFA – 1997) Prof. Ary de Oliveira
  • 19. Espira Circular (Parte I) Considere um espira circular de centro O e raio R, percorrida por uma corrente de intensidade i. O vetor Indução Magnética ou Campo Magnético ( B ), no centro O da espira, tem as seguintes características: Direção: Perpendicular ao centro da espira; Sentido: Dado pela Regra da Mão Direita; Intensidade: Seu cálculo veremos posteriormente com a Lei de Biot- Savat. Prof. Ary de Oliveira
  • 20. Exercício de Fixação 04 (CFSB – 2011.2) Prof. Ary de Oliveira
  • 21. Exercício de Fixação 05 (CFSB – 2002.2) Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos condutores. Em cada situação está representado o vetor campo magnético perpendicular ao plano da folha de papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com base nestas informações, assinale a figura correta. Prof. Ary de Oliveira
  • 22. Exercício de Fixação 05 (CFSB – 2002.2) Nas figuras abaixo, está ocorrendo a passagem de corrente elétrica contínua (i), sentido convencional, nos condutores. Em cada situação está representado o vetor campo magnético perpendicular ao plano da folha de papel orientado para fora ( ) e para dentro ( X ). Com base nestas informações, assinale a figura correta. Prof. Ary de Oliveira
  • 23. Espira Circular (Parte II) Como vimos no início dessa aula externamente aos ímãs suas linhas de campo (ou linhas de indução) orientam-se do polo norte para o sul. Isso também ocorre com as espiras percorrida por corrente elétrica, onde a face que entra as linhas de campo é o polo sul e a face que ele sai é o polo norte. Prof. Ary de Oliveira
  • 24. Espira Circular (Parte III) Representação dos polos em uma espira circular: Prof. Ary de Oliveira
  • 25. Espira Circular (Parte IV) A seguir apresentaremos duas regras que auxiliam na identificação dos polos de uma espira circular. 1ª Regra: Quando as “pernas” do S acompanham as setas que indicam o sentido da corrente temos um polo sul. Ou quando as “pernas” do N acompanham as setas que indicam o sentido da corrente temos um polo norte. Prof. Ary de Oliveira
  • 26. Espira Circular (Parte V) 2ª Regra: Quando olharmos de frente para uma das faces da espira e a corrente estiver no sentido anti-horário temos um polo norte. Porém, quando olharmos uma das faces da espira e a corrente estiver no sentido horário temos um polo sul. Prof. Ary de Oliveira
  • 27. Solenoide O solenoide é um dispositivo construído de um fio condutor enrolado em forma de espiras não justaposta. Esse dispositivo elétrico também recebe o nome de bobina longa ou eletroímã. OBS.: As regras para determinação dos polos da espira circular também se aplicam ao solenoide. Prof. Ary de Oliveira
  • 28. Exercício de Fixação 06 (CFSB – 2009.2) No Laboratório de Física da EEAR, colocou-se uma bússola sobre a mesa. Após a agulha magnética ter-se orientado com o campo magnético terrestre, aproximou-se um eletroímã desligado, como mostra a figura. Supondo que nessa distância, depois que a chave for fechada, o campo magnético gerado pelo eletroímã seja mais intenso que o campo magnético terrestre. Assinale a alternativa correspondente à nova orientação da ponta escura da agulha magnética. Prof. Ary de Oliveira
  • 29. Exercício de Fixação 07 (CFSB – 2013.2) Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir. Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenoide. a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola. b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola. c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão por influência do campo magnético terrestre. d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo. Prof. Ary de Oliveira
  • 30. Exercício de Fixação 07 (CFSB – 2013.2) Um aluno de Física construiu um solenoide e aproximou-o, não eletrizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir. Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenoide. a) O solenoide irá atrair o polo norte da agulha magnética da bússola. b) O solenoide irá atrair o polo sul da agulha magnética da bússola. c) A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão por influência do campo magnético terrestre. d) A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenoide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo. Prof. Ary de Oliveira
  • 31. Fim! Prof. Ary de Oliveira